LM567、NE567的功能介紹及應(yīng)用

音頻解碼器567功能概述

本文討論鎖相環(huán)電路，介紹NE567單片音頻解碼器集成電路。此音調(diào)解碼塊包含一個(gè)穩(wěn)定的鎖相環(huán)路和一個(gè)晶體管開關(guān)，當(dāng)在此集成塊的輸入端加上所先定的音頻時(shí)，即可產(chǎn)生一個(gè)接地方波。此 音頻解碼器可以解碼各種頻率的音調(diào)。例如檢測電話的按鍵音等。此音頻解碼器還可以用在BB機(jī)、頻率監(jiān)視器和控制器、精密振蕩器和遙測解碼器中。

本文主要討論P(yáng)hilip的NE567音頻解碼器/鎖相環(huán)。此器件是8腳DIP封裝的567型廉價(jià)產(chǎn)品。圖1所示為這種封裝引腳圖。圖2所示為此器件的內(nèi)部框圖，可以看出，NE567的基本組成為鎖相環(huán)、直角相位檢波器(正交鑒相器)、放大器和一個(gè)輸出晶體管。鎖相環(huán)內(nèi)則包含一個(gè)電流控制振蕩器( CC0)、一個(gè)鑒相器和一個(gè)反饋濾波器。

Philip的NE567有一定的溫度工作范圍，即0至+70H。其電氣特性與Philip的SE567大致相同，只是SE567的工作溫度為-55至125H。但是，567已定為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 音頻解碼器，有其它若干個(gè)多國半導(dǎo)體集成電路制造廠同時(shí)生產(chǎn)此集成塊。

例如，Anal·g Device提供三種AD567，EXar公司提供5種XR567，而National Sevniconductor提供3種LM567。這類不同牌號(hào)的567器件均可在本文討論的電路中正常工作。因此，本文以下將這類器件通稱為567音頻解碼器。

567的基本工作狀況有如一個(gè)低壓電源開關(guān)，當(dāng)其接收到一個(gè)位于所選定的窄頻帶內(nèi)的輸入音調(diào)時(shí)，開關(guān)就接通。換句話說567可做精密的音調(diào)控制開關(guān)。

通用的567還可以用做可變波形發(fā)生器或通用鎖相環(huán)電路。當(dāng)其用作音調(diào)控制開關(guān)時(shí)，所檢測的中心頻率可以設(shè)定于0.1至500KHz內(nèi)的任何值，檢測帶寬可以設(shè)定在中心頻率14%內(nèi)的任何值。而且，輸出開關(guān)延遲可以通過選擇外電阻和電容在一個(gè)寬時(shí)間范圍內(nèi)改變。

電流控制的567振蕩器可以通過外接電阻R1和電容器C1在一個(gè)寬頻段內(nèi)改變其振蕩頻率，但通過引腳2上的信號(hào)只能在一個(gè)很窄的頻段(最大范圍約為自由振蕩頻率的14%)改變其振蕩頻率。因此，567鎖相電路只能“鎖定”在預(yù)置輸入頻率值的極窄頻帶內(nèi)。567的積分相位檢波器比較輸入信號(hào)和振蕩器輸出的相對頻率和相位。只有當(dāng)這二個(gè)信號(hào)相同時(shí)(即鎖相環(huán)鎖定)才產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的輸出，567音調(diào)開關(guān)的中心頻率等于其自由振蕩頻率，而其帶寬等于鎖相環(huán)的鎖定范圍。

圖3所示為567用作音調(diào)開關(guān)時(shí)的基本接線圖。輸入音調(diào)信號(hào)通過電容器C4交流耦合到引腳3，這里的輸入阻抗約為20KΩ。插接在電源正電源端和引腳8之間的外接輸出負(fù)載電阻RL與電源電壓有關(guān)，電源電壓的最大值為15V，引腳8可以吸收達(dá)100mA的負(fù)載電流。

引腳7通常接地，面引腳4接正電源，但其電壓值需最小為4.75V，最大為9V。如果注意節(jié)流，引腳8也可接到引腳4的正電源上。

振蕩器的中心頻率(f0)也由下式確定：

f0=1.1×(R1×C1)··············(1)

這里電阻的單位是KΩ，電容的單位是uF，f0的單位為KHz。

將方程(1)進(jìn)行相應(yīng)移項(xiàng)，可得電容C1之值：

C1=1.1/(f0×R1)··············(2)

利用這二個(gè)公式，電容和電阻的值均可確定，電阻R1之值應(yīng)在2至20KΩ的范圍內(nèi)。然后，再由(2)式確定電容值。

此振蕩器在引腳6上產(chǎn)生一個(gè)指數(shù)型鋸齒波，而在引腳5上則產(chǎn)生一個(gè)方波。此音調(diào)開關(guān)的帶寬(以及PLL的鎖定范圍)則由C2及567內(nèi)部的一個(gè)3.9KΩ電阻共同確定。而此電路的輸出開關(guān)延遲則由C3及集成電路內(nèi)的一個(gè)電阻共同確定。

表1列出了Philip的NE567的電氣特性，所有其它廠家不同牌號(hào)的567芯片，其特性與表1大致相同。